Odporność na zmęczenie podkładek sprężystych ze stali węglowej

Na właściwości zmęczeniowe stali węglowej wpływa zawartość węgla, skład stopu i proces obróbki cieplnej. Powszechnie stosowane podkładki ze stali węglowej to stal średniowęglowa lub stal wysokowęglowa. Właściwa obróbka cieplna stali średniowęglowej może znacznie poprawić jej odporność zmęczeniową. Dzięki procesom takim jak hartowanie i odpuszczanie stal węglowa może uzyskać wyższą wytrzymałość na rozciąganie i udarność, wydłużając w ten sposób jej żywotność pod dużym obciążeniem.

Ze względu na wyższą twardość i wytrzymałość stal wysokowęglowa ma wyższą odporność na zmęczenie i nadaje się do środowisk o większych obciążeniach i silnych wibracjach. Jednakże stal wysokowęglowa ma stosunkowo niską wytrzymałość i jest podatna na kruche pękanie w ekstremalnych warunkach zmęczeniowych. Dlatego zwykle wymagane są rozsądne procesy obróbki cieplnej, takie jak odpuszczanie w niskiej temperaturze, aby zrównoważyć wytrzymałość i wytrzymałość, aby zapewnić lepszą odporność. Zmęczenie.

Wpływ projektu konstrukcyjnego na właściwości zmęczeniowe
Struktura projektu podkładki sprężyste ze stali węglowej wpływa również na jego odporność zmęczeniową. „Otwierana” konstrukcja uszczelki umożliwia jej uzyskanie elastyczności po ściśnięciu i zapobieganie poluzowaniu spowodowanemu siłami zewnętrznymi. Konstrukcja ta utrzymuje napięcie wstępne śruby poprzez przykładanie ciągłego nacisku osiowego na śrubę.

Poprawiając geometrię podkładki sprężystej, na przykład optymalizując promień zaokrąglenia lub rozkład grubości w otworze, można skutecznie zmniejszyć koncentrację naprężeń, poprawiając w ten sposób odporność zmęczeniową podkładki. Równomierny rozkład materiału i bezbłędna obróbka to także kluczowe czynniki gwarantujące, że uszczelka nie ulegnie pęknięciom zmęczeniowym podczas długotrwałego użytkowania.

Wpływ obróbki powierzchni na odporność zmęczeniową
Odporność zmęczeniową stali węglowej można również poprawić poprzez procesy obróbki powierzchni. Ponieważ materiały ze stali węglowej są podatne na mikropęknięcia pod wpływem naprężeń, mikropęknięcia te często zaczynają się od powierzchni. Obróbka powierzchniowa, taka jak cynkowanie, fosforanowanie lub niklowanie, może nie tylko poprawić odporność na korozję, ale także zmniejszyć wpływ defektów powierzchni na rozwój pęknięć zmęczeniowych. Powłoki powierzchniowe wypełniają mikroskopijne defekty materiału i redukują punkty koncentracji naprężeń, opóźniając w ten sposób inicjację i ekspansję pęknięć zmęczeniowych.